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小型无人机飞行控制的实现研究

2019-10-28 07:22 性质:转载 作者:王鹏飞 来源:快资讯
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小型无人机飞行控制系统主要是由计算机、 导航传感器、数据保存、传输模块等方面组成,为了保证各项数据获取的准确性,在造价方面也相对较高。 近几年,在小型...

小型无人机飞行控制系统主要是由计算机、 导航传感器、数据保存、传输模块等方面组成,为了保证各项数据获取的准确性,在造价方面也相对较高。 近几年,在小型无人机发展的过程中,其各项技术都逐渐趋向成熟,性能也得到了有效的提升。 但是,尽管这样小型无人机飞行控制在长期使用的时候,还会存在一定的问题,小型无人机飞行的稳定性和数据获取方面不是很好 。 因此,需要根据小型无人机飞行的情况,对其控制系统进行不断的优化和调整,实现小型无人机飞行控制系统的良好性能,保证飞行的稳定性以及各项数据的准确性。

1 小型无人机飞行控制特点分析

飞行控制系统作为小型无人机中的一项重要内容,主要是承担着数据采集、控制律计算、航线控制、任务的执行与管理、紧急情况处理、起飞降落等方面。 同时,由于小型无人机飞行控制的体积相对较小, 所以所具有的特点是非常明显的,下面就对具体的内容进行说明。

1 ) 由于小型无人机的体积相对较小, 也要求控制系统中的各个部件体积相对较小,重量相对较轻,功耗相对较低,并且集成度也相对较高,可以尽最大程度上保证数据的准确性,为相关工作的展开,提供数据支持 [2] 。

2 ) 对小型无人机飞行控制系统的特性、性能等方面都有着较高的要求,因此需要从不同方面和角度实现其控制系统。

3 ) 小型无人机在飞行的状态下, 控制系统对飞行状态、速度等方面进行了控制,以此在最大程度上保证小型无人机飞行的稳定性和安全性。

2 小型无人机飞行控制实现分析

小型无人机飞行控制系统主要是由传感器组、 微处理器、无线通信模块、数据采集模块、电子罗盘以及 GPS 等方面构成。

2.1 红外飞行形态控制

红外飞行形态控制主要是由红外传感器组和信号处理与控制设备等方面组成, 由于地面红外辐射强度相对较强,因此所使用一对方向安装红外传感器就可以确定一个轴向相对于地面的倾斜,这样可以有效保证小型无人机飞行的稳定性 。 从无人机的角度来说,需要在前后、左右安装 2 对红外传感器,并且可以通过测量 2 对不同传感器之间的红外辐射强度信号差作为横滚、俯仰 2 个,这样可以作为小型无人机飞行控制的基础,有效实现其效果。

2.2 导航控制

导航控制是小型无人机飞行控制的一项重要内容,针对小型无人机的特殊情况,需要采用 GPS 导航方式,主要是负责信息采集、电子罗盘信息信息采集、坐标转换、飞行控制等方面, 并且根据各项数据的确定有效完成各项飞行任务,这样可以有效降低意外情况的发生。 同时,导航控制与稳定控制系统有效配合, 可以有效降低导航控制系统的工作量,仅仅需要对垂直尾翼进行控制,避免小型无人机飞行路线发生偏移,确定高精准的飞行模式 [4] 。 另外,在数据正常采集的时候,单片机先采集 GPS 信息,每隔 20ms 从 NMEA0183 格式字符串中获取一次信息, 并且根据数据格式进行制定转换。再利用电力罗盘数据进行相同的操作,这样可以做到在飞行中随时获取数据,并且进入数据计算模式,根据计算结构展开下一项的控制质指令,保证小型无人机飞行的稳定性。

3 结束语

根据以上的综合论述,得出了以下结论。

1 ) 小型无人机的体积相对较小,重量也相对较轻,基于此本文对小型无人机飞行控制特点的相关内容, 展开了分析和阐述,这样可以有针对性的实现小型无人机飞行控制系统。

2 ) 从红外飞行形态控制、导航控制、通信模块单元等方面,对小型无人机飞行控制实现的相关内容进行了说明和分析,其目的就是实现小型无人机飞行控制性能,保证小型无人机飞行的稳定性,准确的获取各项数据和信息,为相关工作的展开提供数据,促使相关行业得到有效的发展。

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